Une pile voltaïque est le premier type de véritable batterie électrique capable d’une sortie soutenue de courant électrique. Il porte le nom de son inventeur, Alessandro Volta, qui a construit le premier exemplaire en 1800, et était basé sur les travaux antérieurs de Luigi Galvani. Volta l’a développé, non pas pour améliorer ou valider le travail de Galvani, mais pour prouver que si les découvertes de Galvani avaient du mérite, il avait mal interprété leur signification. Volta a cherché à montrer la véritable source des résultats obtenus par son collègue et le mécanisme qui les sous-tend. Une pile voltaïque est constituée d’une alternance de disques de zinc et d’un autre métal comme le cuivre ou l’argent séparés par des disques de carton ou de cuir trempés dans de la saumure. Chaque unité d’un disque en cuivre et d’un disque en zinc avec son séparateur imbibé de saumure produira un faible courant électrique et en empilant plusieurs de ces unités en série, plus de courant est produit.
Le collègue de Volta, Luigi Galvani, a montré qu’un circuit de deux électrodes et d’une cuisse de grenouille pouvait activer les muscles de la jambe. Galvani a cru à tort que le tissu était la source de l’action. Volta a construit la pile voltaïque en partie pour montrer qu’il y avait un courant électrique et que la création d’un circuit utilisant des électrodes produisait le courant. Bien sûr, ce n’était pas la seule impulsion derrière ses recherches et le développement de son invention car il recherchait également une méthode pour la production de courant électrique constant.
L’empilement de disques de la pile voltaïque est maintenu en place par des tiges de verre, qui ne sont pas conductrices. En attachant des fils connectés à chaque extrémité de la pile, un circuit électrique avec un flux de courant est créé. Ceci est dû au flux d’électrons des disques de zinc vers les disques de cuivre, facilité par le liquide retenu par les tampons en carton ou en cuir. La quantité de courant produite par une cellule individuelle de deux disques métalliques et un séparateur imbibé de saumure est à peu près équivalente à un volt et a été utilisée pour définir cette unité de force électromotrice nommée pour Volta. L’ajout de cellules supplémentaires à une pile voltaïque augmente la sortie de courant.
Cette invention importante a directement conduit aux premières expériences et à la naissance de la branche de la science maintenant appelée électrochimie. Deux scientifiques ont utilisé une pile voltaïque pour séparer l’eau en atomes d’hydrogène et d’oxygène en y faisant passer un courant, un processus connu sous le nom d’électrolyse. D’autres scientifiques se sont appuyés sur ce travail, élargissant ce nouveau domaine et apportant des améliorations à l’invention de Volta, menant finalement au développement de la batterie électrique moderne.